Elektroniske oscilloskoper og deres anvendelse

I elektroniske oscilloskoper kan du på skærmen observere kurverne for forskellige elektriske og impulsprocesser, varierende i frekvens fra nogle få hertz til titusinder af megahertz.

Elektroniske oscilloskoper kan måle forskellige elektriske størrelser, opnå en familie af karakteristika for halvlederenheder, hysterese-løkker af magnetiske materialer, bestemme parametrene for elektroniske enheder, samt udføre mange andre undersøgelser.

Elektroniske oscilloskoper er forbundet til en vekselspænding på 127 eller 220 V med en frekvens på 50 Hz, og nogle af dem kan desuden strømforsynes fra en vekselspændingskilde på 115 eller 220 V, en frekvens på 400 Hz, eller fra en kilde med konstant spænding på 24 V , tændt ved at trykke på knappen «NETWORK» (fig. 1).

Ris. 1. Frontpanel på C1-72 elektronisk oscilloskop

Ved at dreje på de to tilsvarende knapper, der er placeret i den nederste venstre del af frontpanelet på enheden, kan du justere lysstyrken og fokus for at få en lille glødende plet med en skarp kontur på skærmen, som ikke kan stå stille i lang tid , for at undgå beskadigelse af katodestrålerørets skærm.

Denne placering kan nemt flyttes hvor som helst på skærmen ved at dreje på knapperne, hvor der er dobbeltsidede pile. Det er dog bedre, før du tilslutter oscilloskopet til en strømkilde, at arrangere dets kontroller, så du i stedet for et punkt på skærmen med det samme får en lysende vandret linje at scanne, hvis lysstyrke, fokus og placering på skærmen kan justeres i henhold til forsøgets krav ved at dreje på de tilsvarende knapper.

En testspænding (T) leveres af et forbindelseskabel til "INPUT Y", som leverer sin strøm til indgangsspændingsdeleren styret af "AMP Y" og derefter til den lodrette stråleafbøjningsforstærker. Hvis der før skinnede et fast punkt på skærmen, vises der nu en lodret strimmel på den, hvis længde er direkte proportional med amplituden af ​​den spænding, der undersøges.

Tænde for savtandspændingsgeneratoren, der er indbygget i oscilloskopet, forbundet til elektronstrålerøret gennem en horisontal stråleafbøjningsforstærker med forstærkning justeret ved at dreje på kontaktknappen placeret i øverste højre hjørne af enhedens frontpanel, ændrer sweep-varigheden og sikrer, at et buet billede vises på din skærm (T).

I det tilfælde, at før oscilloskopet blev tændt, blev dets kontroller sat til positioner, der sikrer udseendet af en vandret renselinje, ledsages forsyningen af ​​den undersøgte spænding til "INPUT Y" af udseendet på skærmen af ​​den samme kurve og dig (T). Immobiliteten af ​​den undersøgte spændingskurve opnås ved at trykke på en af ​​knapperne på synkroniseringsenheden og ved tilsvarende at dreje på STABILITY- og LEVEL-knapperne. En gennemsigtig skala, der dækker CRT-skærmen, letter de nødvendige vertikale og vandrette målinger.

Funktionelt diagram af oscilloskopet:

De fleste elektroniske oscilloskoper giver dig mulighed for samtidigt at påføre to testede spændinger til henholdsvis Y- og X-indgangene, hvis du tidligere trykker på «INPUT X»-knappen.

Med to sinusformede spændinger med samme frekvenser og amplituder, faseforskudt i forhold til hinanden med a, vises Lissajous-figurer på skærmen (fig. 2), hvis form afhænger af faseforskydningen α = arcsin B/A,

hvor B er ordinaten for skæringspunktet mellem Lissajous-figuren og den lodrette akse; A er ordinaten for det øverste punkt på Lissajous-figuren.

Ris. 2. Lissague-figurer med to sinusformede spændinger med samme frekvenser og ens amplituder, faseforskydet med α.

Tilstedeværelsen af ​​en enkelt stråle i elektronstrålerøret er en væsentlig ulempe ved oscilloskopet, som udelukker den samtidige observation af flere processer på skærmen, som elimineres ved at bruge en elektronisk kontakt.

To-kanals elektroniske kontakter har to indgange med en fælles terminal og en udgang, der forbinder til indgangen på det elektroniske oscilloskop. Når kontakten fungerer, tilsluttes dens indgange automatisk én ad gangen multivibrator til Y-indgangen, som et resultat af hvilket begge spændingskurver, der føres til kontaktindgangene, observeres samtidigt på oscilloskopskærmen. Afhængigt af indgangenes skiftefrekvens vises kurverne på skærmen som stiplede eller optrukne linjer. For at opnå den ønskede skala af kurverne er der installeret spændingsdelere ved kontakternes indgange.

Fire-kanals elektroniske kontakter har fire bi-clamp-indgange med spændingsdelere og en udgang, der forbinder til Y-indgangen på et elektronisk oscilloskop, der giver dig mulighed for samtidigt at se fire kurver på skærmen. Elektroniske kontakter har normalt knapper til at flytte bølgeformerne op og ned på oscilloskopskærmen, så de kan placeres i overensstemmelse med kravene i eksperimentet.

Samtidig observation af flere kurver er også mulig med multistråleoscilloskoper, hvor katodestrålerøret har flere elektrodesystemer, der skaber og styrer stråler.

Elektroniske oscilloskoper gør det ikke kun muligt at observere forskellige stationære periodiske processer på skærmen, men også at fotografere oscillogrammer af forskellige hurtige processer.

I dag bliver analoge oscilloskoper erstattet af digitale lageroscilloskoper, som har mere seriøse funktionelle og metrologiske muligheder.

Digitale lageroscilloskoper er forbundet til en personlig computer eller bærbar via en parallel LPT- eller USB-port og bruger en computers muligheder til at vise elektriske signaler. De fleste modeller kræver ikke ekstra strøm.

Alle standardfunktioner i oscilloskopet udføres ved hjælp af specielle programmer, der kører på en computer, dvs.computerskærmen bruges som oscilloskopskærm. Disse oscilloskoper har meget høj følsomhed og båndbredde.

Ris. 3. Digitalt lagringsoscilloskop ZET 302

Ris. 4. Program til at arbejde med et digitalt oscilloskop

Det digitale lagringsoscilloskop er faktisk en speciel vedhæftning til en computer, det fylder meget mindre arbejdsplads sammenlignet med analoge modeller, da funktionerne til behandling og visning af signalet overføres til en almindelig computer. Betjeningen af ​​et digitalt lageroscilloskop er kun begrænset af betjeningen af ​​en computer.

Generel kontrol af operationssekvensen af ​​noderne i det digitale oscilloskop udføres af en mikroprocessor. Funktionelt diagram Et digitalt oscilloskop indeholder en række computerspecifikke komponenter. Det er primært en mikroprocessor, digitale styrekredsløb og hukommelse.

Digitalt oscilloskopsoftware kan udføre mange funktioner, der ikke er typiske for et lysstråleoscilloskop, såsom et gennemsnit af et signal for at rense det for støj, hurtig Fourier-transformation for at opnå spektrogrammer af signalet og mere.